JPH01196010A - 光ファイバケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分計〉 本発明は余長が付与された被覆光ファイバを収容した光
ファイバケーブルの製造方法に関し、収容した光ファイ
バに与える所要の余長を精度よく与えられるように工夫
したものである。

〈従来の技術〉 従来から製造されている光フアイバケーブルの一例を第
４図に示す。この第４図は特願昭６２−１０１４８号に
開示された光ファイバケーブルの断面図である。同図に
示すように、光ファイバにプラスチックの被覆を施した
被覆光ファイバあるいはこの被覆光ファイバを集合した
被覆光ファイバユニットからなる光ファイバ１　（以下
、被覆光ファイバおよび／または被覆光ファイバユニッ
トを単に光ファイバという）は、ポリエチレン等からな
るプラスチック線状体２の外周に長手方向に亘って直線
状に形成された溝３内に収納されており、プラスチック
綿状体２はその中心から偏心した位置にｎ４線２強化プ
ラスチック等からなる高ヤング率の２条の抗張力体４を
有している。ここで、光ファイバ１は溝３内にルースに
、すなわちプラスチック線状体２の長さに対して余長が
与えられた状態で収納されており、この光ファイバ１の
保護のために、プラスチック線状体２の外周にはアルミ
ニウム、スチールなどの金属又は紙、ゴム、ポリエステ
ルなどの材料からなる押え巻きテープ５及びポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル等からなるケーブル外被６が施され
ている。このケーブルは、溝３が撚りを加えずに直線状
に形成されており、ケーブル製造時に撚り合せ工程を必
要としないので、製造装置、！！造工程が簡易になり、
製造速度を向上することができる。

このようなケーブルにおいて、光ファイバ１に余長を与
える場合には、Ｆｎ３と抗張力体４の位置を！Ｑ１′！
Ｊｉすることによりケーブルの曲げの中立面（ケーブル
曲げ時にケーブルの長手方向に伸び縮みが生じない面）
Ｎの位置を任意に設定できることを利用して溝３の底面
３ａに適当な伸びを付与しつつ光ファイバ１を収納する
ようにしている。すなわち、溝３の底面３ａをケーブル
曲げの外側に配置するようにするとともにケーブル製造
時のドラム巻き取りの際に底面３ａが中立面Ｎより外側
に位置するように巻き取ることにより底面３ａシζ伸び
を付与し、この状態で光ファイバ１を収容するようにし
ている。これにより、ケーブル延線時には溝３の底面３
ａがもとの伸びを生じていない状態にもどるので、光フ
ァイバ１は溝３内で余長を有することになる。なお、こ
の余長はケーブル構造と巻取り用のドラム径により決定
されるので、所要の余長に制御が可能であり、ケーブル
延線時や屈曲時の光ファイバ１の引き込みや突き出しな
らびに歪等の発生を抑制することができろ。

このようす光ファイバケーブルにおいて、溝３と抗張力
体４との寸法及び断面内の位置によりケーブルの曲げ剛
性を特定の曲げ方向（例えば溝３の開口を外側にする曲
げ方向）において最小にすることができるとともに、そ
の特定の曲げ方向において曲げ中立面Ｎを光ファイバ１
よりケーブルの曲げの内側に設定することができる（Ｍ
、　Ｋａｗａｓｅ　ｅｔ　ａｔ、　、　″入Ｎｅｗ　ｏ
ｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｃａｂｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ
＋、　Ｆｉｒｓｔｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｃ
ｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　（ＯＥＣ′８６）Ｔｅｃｈｎｉｃ
ａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ、　ｐｐ、　１０２−１０３．１９
８６参照）。

したがって、ＷＩ３の開口を外側にする曲げ方向を前記
特定の曲げ方向とした場合には、その曲げ方向に曲げる
と溝３の底面３ａを伸ばされ、その伸びは曲げ曲率にほ
ぼ比例する。

次に上述したような光ケーブルの製造工程の概要を第５
図に示す（特願昭６２−１０１８１７号参照）。同図に
示すように、光フアイバ繰出し装置１１からパックテン
ションを加えられながら繰り出される光ファイバ１はプ
ラスチック線状体繰出し装置１２から同じくパックテン
ションを加えられながら繰り出されるプラスチック線状
体２の溝３内に集合ダイス１３により収容される。光フ
ァイバ１を収容したプラスチック綿状体２は押え巻き装
置１４によりその外周に、押え巻きテープ繰出し装置１
５から繰り出される押え巻きテープ５が巻回されてケー
ブル心１６とされ、さらにり四スヘッド１７を有する押
出し機１８により外被が施されて光ファイバケーブル１
９とされる。この光ファイバケーブル１９は高温で軟化
している外被を固定させるために、水槽等からなる冷却
装置２０で冷却される。次いで牽引装置２１の一対の牽
引用の帯状回転走行体２２に挾持されつつ牽引されて中
間巻付は装置２３の巻付はドラム２４に巻き付けられ、
その後、巻取り装置２５０巻取り用ドラム２６に巻き取
られる。

ここで、光ファイバケーブル１９が巻付はドラム２４に
巻き付けられると、溝３の底面３ａが伸ばされる。そし
て、このとき光ファイバ１が伸び歪を生じない程度に繰
出し装置１１によりパックテンションをかけて溝３内に
送り込まれ且つ曲げ径が一定であれば、この光ファイバ
ケーブル１９を延線したときには、溝３内の光ファイバ
１は底面３ａの伸びに相当する分の余長を有することに
なる。

光ファイバケーブル１９の曲げの内ｍ　（溝３の開口と
反対側；第４図参照）から曲げ中立面Ｎまでの距離をｄ
ｃ、曲げ中立面Ｎから光ファイバ１が配置された位置ま
での距離を０１重付けドラムの曲げ径を２ｒとすると光
ファイバ１に付与される余長率βは次式で与えられる。

β＝　Ｃ／　（ｒ　＋　ｄ　ｃ　）　　　　　　　・・
・（１）なお、Ｃ及びｄｃはプラスチック線状体２（抗
張力体４及び溝３を含む）及びケーブル外被６の材質、
形状及び寸法によって求めることができろ（Ｈ，５ｈｉ
ｎｅｈａｒａ　ｅｔ　ａｔ、、　　”人ｎｅｗｓｉｍｐ
ｌｅ　　ｏｐｔｉｃａｌ　　ｃａｂｌｅ　　＋ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｅｄ　　ｉｎ　　ａｓｉｎｇｌｅ　　ｐｒ
ｏｃｅｓｓ’、　　Ｔｈｅ　　ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｓ　　ｏｆ　　ｔｈｅＩＥＣＥ　　ｏｆ　　Ｊ人ＰＡＮ
、　　Ｊｏｌ、、Ｅ６９．Ｎｏ４．　　Ａｐｒｉｌ　　
１９８６参照）。

光ファイバケーブルの他の例を第６図に示す。同図に示
すように、この光ファイバケーブルは防水型光ファイバ
ケーブルであり、ケーブル外被６の傷等により水がケー
ブル内に入った場合の水走りを防止する目的で、溝３内
に石鹸金属グリース等のシェリー状の混和物または吸収
してダムを形成する効果を有する繊維状物、粉末状物等
からなる防水材７を充填したものである。この光ファイ
バケーブルを製造する場合には第５図において、集合ダ
イス１０と押え巻き装置１４との間に防水材充填装置を
設置して光ファイバ１が収容されたプラスチック線状体
２の溝３内に防水材７を充填する以外は同様に行われる
。

また、第７図には、自己支持型光ファイバケーブルの例
を示す。一般にケーブルを電柱に架渉する場合には亜鉛
メツキ鋼撚り線又はアルミ鋼撚りｓ等からなる吊線を予
め設置し、上述した第４図に示すような光ケーブルを固
定していく方法が採られるが、第７図に示す自己支持型
光ファイバケーブルは吊線を設置　′する工程を省くた
めに吊線とケーブルとを一体化したものである。このケ
ーブルを製造する場合には、例えば、第５図において押
え巻き装置１４と押出し機１８との間に集合ダイスを設
置して該集合ダイスにより吊線８とケーブル心１６とを
縦に添わせておき、押出し機１８により吊線８とケーブ
ル心１６との一括するケーブル外被６′を形成している
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしなから、前述したような従来の製造方法によると
、所要の余長を付与するためのパックテンションの制御
が難しいという問題゛がある。すなわち、所要の余長を
付与するために中間巻付は装置２３の間際で必要なパッ
クテンションをｆｏ、繰り出し装置１１でのパックテン
ションをｆ１光ファイバ１とプラスチック線状体２との
摩擦係数をμ、集合ダイス１３と中間巻付は装置２３と
の距離をＬ１光ファイバ１の単位長さ当りの重量をＷと
すると、 ｆ０＝ｆ−μＷＬ　　　　　　　　　　　　・・・（２
）となるが、製造中に摩擦係数μが一定とならないので
中間巻付は装置２３の間際で光ファイバ１にかかるパッ
クテンションが不安定となり、余長が精度よく制御でき
ないという問題がある。また、防水型光ファイバケーブ
ル（第６図参照）の場合には、溝３内に充填された防水
材７と光ファイバ１との摩擦が著しく大きくなるので、
精度よく余長を付与する目的で光ファイバ１に加えられ
たパックテンションは中間巻付は装置２３に到達した時
点ではほとんど無くなってしまい、所要の余長が付与さ
れないという問題がある。たとえ、上述した（１）式に
防水材の影響を加味しようとしても、充填される防水材
の量及び粘度等により影響の度合が異なるので、精度よ
く制御するのは困難である。なお、所要の余長が付与さ
れない場合には、その光ファイバケーブルを巻取りドラ
ム２６に巻き取った際に光ファイバ１に大きな伸び歪が
生じた状態となって、光損失の増加や破断もしくは信頼
性の劣化の原因となり、好ましくない。

さらに、自己支持型光ファイバケーブル（第７図参照）
の場合には吊線８の材料が持つ剛性のために第７図に示
すように中立面Ｎ′が光ファイバ１の図中上側（吊線８
側）にくる。よって吊線８側を外側にして巻付はドラ・
ム２４に巻き付けた場合には溝３の底面３ａには圧縮が
生じるので、延線した場合に光ファイバ１の長さがケー
ブル長より短くなり、光ファイバ１に引張り力がかかっ
て破断もしくは信頼性の劣化の原因となり好ましくない
。

また、余長を有するケーブル構造とするためには、抗張
力体４の径を大きくするかもしくはその位置を吊ｓ８と
は反対方向に移動するかなどしなければならないが、ど
ちらにしてもケーブル外径が大きくなり好ましくない。

また、吊線部があるために中間巻付は装置２３の巻付は
ドラム２４に巻き付ける場合に、常に吊ｓ８を外側に位
置させることが難しいという問題もある。

本発明はこのような事情に鑑み、収容される光ファイバ
に精度よく余長を与えることができる光ファイバケーブ
ルの製造方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成する本発明の光フアイバケーブルの製造
方法は、抗張力体を有するプラスチック線状体の長手方
向に亘って形成された溝内に集合ダイスにより光ファイ
バ又は被覆光ファイバユニットを収容するとともに押出
し機により外被を形成して光ファイバケーブルを製造す
るに際し、ケーブル曲げの中立面を上記被覆光ファイバ
又は被覆光ファイバユニットの収容位置より上記ケーブ
ル曲げの内側又は同一位置に設定するとともに余長付与
装置により上記プラスチック線状体に上記曲げ方向の曲
げを与えた状態で上記被覆光ファイバ又は被覆光ファイ
バユニットを収容して被覆光ファイバ又は被覆光ファイ
バユニットが伸びのない状態又は余長を有した状態で収
容された光ファイバケーブルを製造する方法において、
上記集合ダイスと上記押出し機との間に上記余長付与装
置を設置して余長を付与した後に上記外被を形成するこ
とを特徴とする。

く作　　　用〉 集合ダイスの直ぐ後流に余長付与装置を設けであるので
余長付与装置に入るプラスチック線状体にに付与される
パックテンシロンが安定し、精度のよい余長が付与でき
る。

く実　施　例〉 以下、本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明
する。

第１図には第４図に示す光ケーブルを製造する第１の実
施例にかかる光ファイバケーブルの製造方法の概略を示
す。なお、第５図と同一部材には同一符号を付して重複
した説明は省略する。図中、３０は余長付与装置として
の余長制御装置、３１は余長制御用ドラムであり、第５
図の中間巻付は装置２３及び巻付はドラム２４とほぼ同
様の機能を有するものである。

本実施例では繰出し装置１１及びプラスチック線状体繰
出し装置１２からそれぞれバックテンシロンを加えられ
ながら繰り出された光ファイバ１及びプラスチック線状
体２は集合ダイス１３により集合された後、直ぐに余長
制御装置３０に入る。すなわち、溝３内に光ファイバ１
が収容されたプラスチック線状体２はそのまま余長制御
装置３０の余長制御用ドラム３１に巻き付けられろ。こ
のようにして溝３の底面３ａに伸びを付与した状態で光
ファイバ１を収容することにより光ファイバ１に余長が
付与される。そして、余長が付与された光フアイバ１ｉ
ｅ収容したプラスチック線状体２は従来と同様に押え巻
きテープ５が巻回された後外被６が施され、巻取り装置
２５の巻付はドラム２６に巻き取られる。

本実施例では光ファイバ１にパックテンションを加える
―り出し装ｆｉｌｌと余長を付与するための余長＃押装
置３０との距離が近いため、所要の余長を付与するため
のパックテンションの制御が容易である。すなわち、前
記式（２）においてＬが小さいため、余長制御装置３０
の間際で光ファイバ１にかかるパックテンションｆは ｆＯ：ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・
（３）となるので、製造中に光ファイバ１とプラスチッ
ク線状体２との摩擦係数μが変化してもパックテンショ
ンｆ０には影響を与えない。したがって、余長の制御は
、余長制御ドラム３１の径と光ファイバ１にパックテン
ションを加えろ繰出し装置１１とにより制御できろ。

また、このような方法によると曲げ中立面はプラスチッ
ク綿状体２の溝３と抗張力体４とによって決定されるの
で、余長の量がケーブル外被６の形状に左右されない。

つまり、外被６の形状を例えば断面三角形や断面四角形
にする場合にも、押出し機１８のクロスヘツド１７を変
更するのみで所要の余長を付与することができ、中立面
の位置を変化させるために溝３の形状や抗張力体４を変
更する必要はない。

第２図には防水型光ファイバケーブル（第６図参照）を
製造する本発明の第２の実施例の概略を示す。本実施例
は余長制御装置３０と押え巻き装置１４との間に防水材
充填装置３２を設置して防水材７を充填する以外は第１
の実施例と同権である。すなわち、防水材７を充填する
前に余長を付与するようにしているので、光ファイバ１
と防水材７どの摩擦が余長制御に影響を与えることがな
い。よって、防水材７の量及び粘度等の材質を考慮する
ことなく、余長の制御を行うことができる。

また、このように余長を正確に制御できると、光ファイ
バケーブルを延線したときに心線が溝３内でうねりを生
じて損失を増加するのを防止することもできる。

第３図には自己支持型光ファイバケーブル（第７図参照
）を製造する本発明の第３の実施例の概略を示す同図に
示すように、本実施例は押え巻き装置１４と押出し機１
５との間に吊線集合ダイス３３を設け、押え巻きテープ
５を巻回したケーブルに吊線繰出し装置３４から繰り出
される吊線８を樅添えし、押出し機１８を通過させて一
括したケーブル外被６′を形成する以外は第１の実施例
と同様である。

すなわち、本実施例でも、余長制御装置３０における曲
げ中立面は、プラスチック線状体２の溝３と抗張力体４
とにより決定され、吊ｉ＄８等の影響がないので、曲げ
中立面の設計が容易であり、吊線８等の影響を考慮する
ことなく、所要の余長を正確に付与することができる。

〈発明の効果〉 以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明方
法によると、光ファイバケーブルのケーブル外被の形状
にかかわらず、また防水材等を充填した場合にも余長を
精度よく付与することができる。これにより、ケーブル
使用時の破断寿命などの信頼性や損失を確保することが
可能になるとともに、ケーブル製造直後のドラム巻き状
態での残留歪を抑制することができ、光ファイバの破断
や光損失の増加を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明にかかる第１〜第３の
実施例の概略を示す説明図、第４図は光ファイバケーブ
ルの一例を示す断面図、第５図はその従来の製造方法の
概略を示す説明図、第６図は防水型光ファイバケーブル
の一例を示す断面図、第７図は自己支持型光ファイバケ
ーブルの概略を示す断面図である。 図　面　中、 １は光ファイバ（被覆光ファイバ又は被覆光ファイバユ
ニット）１ ２はプラスチック線状体１ ３は溝、 ４は抗張力体、 ５は押え巻きテープ、 ６はケーブル外被、 １３は集合ダイス、 １４は押え巻装置、 １８は押出し機、 ２０は冷却装置、 ２１は牽引装置、 ２５は巻取り装置、 ３０は余長制御装置、 ３１は余長制御用ドラムである。 特　　許　　出　　願　　人 日本電信電話株式会社 代　　　　　理　　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 抗張力体を有するプラスチック線状体の長手方向に亘っ
   て形成された溝内に集合ダイスにより光ファイバ又は被
   覆光ファイバユニットを収容するとともに押出し機によ
   り外被を形成して光ファイバケーブルを製造するに際し
   、ケーブル曲げの中立面を上記被覆光ファイバ又は被覆
   光ファイバユニットの収容位置より上記ケーブル曲げの
   内側又は同一位置に設定するとともに余長付与装置によ
   り上記プラスチック線状体に上記曲げ方向の曲げを与え
   た状態で上記被覆光ファイバ又は被覆光ファイバユニッ
   トを収容して被覆光ファイバ又は被覆光ファイバユニッ
   トが伸びのない状態又は余長を有した状態で収容された
   光ファイバケーブルを製造する方法において、上記集合
   ダイスと上記押出し機との間に上記余長付与装置を設置
   して余長を付与した後に上記外被を形成することを特徴
   とする光ファイバケーブルの製造方法。